JPH1198587A - 発話検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】外耳道に挿入したときに、外耳道壁面に当接す
る弾性体の内部に形成した空間に封入した空気等の歪み
伝播媒体の変動を検出することによって、高精度で装用
者の発話を検出することができ、信頼性を向上させた発
話検出装置を提供する。 【解決手段】自己発話検出装置は、アダプタ部１が外耳
道に挿入される。このとき、筐体部２は耳外に位置す
る。歪みセンサ２１は、アダプタ部１の先端部に形成さ
れた内部空間１１内の変動を検出する。したがって、ア
ダプタ部１が外耳道に挿入される向きによって、歪みセ
ンサ２１の検出出力はほとんど変化せず、外耳道の変動
を精度良く検出することができる。また、歪みセンサ２
１は、筐体部２内部に収納されており、直接人体に触れ
ることがないため、歪みセンサ２１に耳垢等が付着しな
い。したがって、汚れにより検出精度が劣化するという
問題も防止でき、信頼性を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、外耳道の変動を
検出することにより、装用者の発話を検出する発話検出
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、建設現場等では、作業員間の
連絡にトランシーバ等の無線器を用いている場合が多
い。しかし、無線器で連絡する場合、片手にトランシー
バ本体やマイクを持つと両手を自由に使えなくなること
から、作業員に対する安全面での問題が指摘されてい
た。

【０００３】そこで、最近では、人が発話すると外耳道
に振動が生じることに着目し、この外耳道の振動から発
話を検出する発話検出装置が提案されている。図１０
は、従来の発話検出装置の側面図であり、図１１は図１
０におけるＥ−Ｅ断面図である。従来の発話検出装置
は、シリコン等の弾性体で装用者の外耳道に挿入するア
ダプタ部４１を形成している。アダプタ部４１の先端部
は図示するような傘状であった。また、アダプタ部４１
は、筐体４２に固定されている。なお、装用時、アダプ
タ部４１は外耳道内に位置するが、筐体４２は装用者の
耳外に位置する。アダプタ部４１の略中心には、筐体４
２に設けられたレシーバ４５から放出された空気振動を
通過させて装用者の外耳道に放出する導音孔４６が形成
されている。また、アダプタ部４１の傘状に形成された
部分の裏側に、アダプタ部４１の変動を検出する歪みセ
ンサ４７を設けていた。なお、レシーバ４５および歪み
センサ４７は図示していない信号処理回路と接続されて
いる。

【０００４】装用者は、この発話検出装置を外耳道に挿
入する。このとき、アダプタ部４１の傘状に形成された
部分の外周面と装用者の外耳道内壁の周面とが接触す
る。すなわち、歪みセンサ４７がアダプタ４１の傘状の
部分を介して外耳道内壁に載置された状態となる。この
状態で装用者が発話すると、装用者の外耳道の変動にと
もなって、アダプタ部４１の傘状に形成された部分が変
動する。そして、このアダプタ部４１の変動を歪みセン
サ４７で検出するというものであった。なお、歪みセン
サ４７の検出出力は図示していない信号処理回路で処理
される。ここで、信号処理回路で処理された信号をトラ
ンシーバ等の無線機に音声信号として入力すれば、マイ
ク等を持つことなく連絡が行えるようになる。したがっ
て、この発話検出装置を利用することにより、建設現場
等の作業員は他の作業員と連絡するときにも、両手を自
由に使うことができ、作業員の安全を確保できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、歪みセ
ンサ４７は、アダプタ部４１の一部分（歪みセンサ４７
が取り付けられている部分）の変動しか検出していな
い。すなわち、歪みセンサ４７は外耳道の一部分の変動
しか検出していなかった。したがって、装用者がアダプ
タ部４１を外耳道に挿入する向きによって歪みセンサ４
７で変動を検出する外耳道の検出位置が変化する。この
ため、歪みセンサ４７の検出精度が不安定であるという
問題があった。

【０００６】また、歪みセンサ４７はアダプタ部４１の
傘状に形成された先端部の内側周面に露出した状態で置
かれていたため、外来音等による外的影響を受けやすい
とともに、耳垢の付着や人体に触れる等して汚れて検出
精度（感度）が劣化しやすいという問題もあった。

【０００７】この発明の目的は、外耳道に挿入したとき
に、外耳道壁面に当接する弾性体の内部に形成した空間
に封入した空気等の歪み伝播媒体の変動を検出すること
によって、外的影響を受けることなく高精度で装用者の
発話を検出することができ、信頼性を向上させた発話検
出装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した発明
は、ゴムやシリコン等の弾性体により形成されたアダプ
タ部を装用者の外耳道に挿入し、外耳道の変動を検出す
ることによって装用者の発話を検出する自己発話検出装
置において、前記アダプタ部に、空気等の気体、水等の
流動性媒体、または、スポンジやゴム等の弾性力を有す
る弾性媒体のいずれかを変動伝播媒体として封入した内
部空間を有するとともに、前記内部空間に封入した前記
変動伝播媒体の変動を検出するセンサを備えたことを特
徴とする。

【０００９】この構成では、装用者の外耳道に挿入され
るアダプタ部に、空気等の気体、水等の流動性媒体、ま
たは、スポンジやゴム等の弾性力を有する弾性媒体のい
ずれかを変動伝播媒体として封入した内部空間を有して
いる。装用者がアダプタ部を外耳道に挿入して発話する
と、発話による外耳道の変動によってアダプタ部が変動
する。ここで、アダプタ部が変動すると、前記内部空間
も変動する。したがって、外耳道の変動によって、内部
空間に封入された変動伝播媒体が変動する。センサはこ
の変動伝播媒体の変動を装用者の外耳道の変動して検出
する。

【００１０】ここで、外耳道に挿入されたアダプタ部の
周面が外耳道周面に当接するように、装用者の外耳道内
径にあったサイズで適度な弾性力を有するものが使用さ
れる。このため、アダプタ部の内部空間の変動は、アダ
プタ部を外耳道に挿入した向き等によってほとんど変化
しない。したがって、内部空間に封入されている変動伝
播媒体の変動もアダプタ部を外耳道に挿入した向きによ
ってほとんど変化しない。よって、アダプタ部を外耳道
に挿入した向きの影響を受けることなく、精度よく装用
者の外耳道の変動を検出することができる。また、内部
空間に封入した変動伝搬媒体の変動を検出するようにし
ているため、外来音等による外的影響を受けることなく
装用者の発話（外耳道の変動）を検出することができ
る。さらに、センサをアダプタ部に露出した状態で設け
ないようにすれば、センサに耳垢等が付着して検出精度
を劣化させてしまうという問題も生じない。

【００１１】請求項２に記載した発明は、音声信号を空
気振動に変換して出力するレシーバを備えたことを特徴
とする。

【００１２】これにより、装用者にレシーバから放出さ
れる他人の音声や自己発話音声を聞かせながら、発話さ
せることができる（同時通話が可能になる。）。

【００１３】請求項３に記載した発明は、前記アダプタ
部に、前記内部空間と外部とをつなぐ開口部を設けたこ
とを特徴とする。

【００１４】この構成では、前記内部空間と外部とをつ
なぐ開口部を形成している。ここで、開口部は、内部空
間に封入されている変動伝搬媒体が一時的な変動時に
は、ほとんど抜け出すことがなく、また、定常的に圧力
を受けているときには、変動伝搬媒体が徐々に抜け出し
ていく微小な大きさに形成している。すなわち、内部空
間は、発話等による外耳道の一時的な変動に対しては密
閉された空間として機能し、定常的に圧力を受けている
ときには開かれた空間として機能する。

【００１５】装用者がアダプタ部を外耳道に挿入する
と、内部空間には定常的に圧力が加わり、センサの検出
出力にオフセットが生じる。しかし、この開口部から変
動伝播媒体が徐々に抜け出し、アダプタ部の挿入により
生じたセンサの検出出力のオフセットが解消される（内
部空間の圧力が外耳道への挿入前の大きさになる。）。
よって、装用者の発話をより精度良く検出できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の実施形態であ
る発話検出装置の外観を示す側面図である。図２は、図
１におけるＡ−Ａ部の断面図である。この実施形態の発
話検出装置は、装用者の外耳道に挿入するアダプタ部１
と、前記アダプタ部１を取り付けた筐体部２からなる。
アダプタ部１は、装用者の外耳道に挿入されることを考
慮し、かぶれ等のアレルギー反応を起こさないシリコン
やゴム等の弾性体で形成している。アダプタ部１の先端
部分は、図示するように断面を略円形状とし、外耳道に
挿入されたときに装用者の外耳道内壁の周面と先端部の
周面とが接触するようにしている。アダプタ部１の先端
部の内部には、図２に示すようにリング状の内部空間１
１を形成している。ここでは、この内部空間１１にこの
発明で言う変動伝播媒体として空気を封入している。な
お、この内部空間１１の形状は、球状等リング状以外の
形状にすることもできる。また、内部空間１１に変動伝
播媒体として空気以外の気体、水等の流動性媒体、また
は、スポンジやゴム等の弾性力を有する弾性媒体を封入
するようにしてもよい。

【００１７】筐体部２には、内部空間１１内の変動を検
出する歪みセンサ２１と、音響信号を空気振動に変換し
て出力するレシーバ２２を設けている。歪みセンサ２１
は、該内部空間１１内の変動を検出できるように、この
内部空間１１と歪み伝播孔１５を介して接続されてい
る。また、アダプタ部１にはレシーバ２２から放出され
た空気振動を装用者の外耳道に放出させるための導音孔
１６が形成されている。なお、歪みセンサ２１の出力
は、図示していない信号処理回路に入力され、装用者の
発話した音声信号として処理される。また、レシーバ２
２は、図示していない信号処理回路から音声信号が入力
される。

【００１８】以下、この実施形態の発話検出装置の動作
について説明する。図３は、この発明の実施形態である
発話検出装置のアダプタ部１が装用者の外耳道に挿入さ
れた状態を示す図である。装用者の外耳道に挿入された
とき、アダプタ部１の先端部の外周面が外耳道内壁（外
耳壁）の周面に当接するサイズで適度な弾性力を持つも
のを使用する。このとき、筐体部２は耳外に位置する。
この状態で、装用者が発話すると、装用者の外耳壁に接
触しているアダプタ部１の先端部は、外耳道の変動にと
もなって変動する。また、アダプタ部１の先端部が変動
すると、内部空間１１もこれにともなって変動するた
め、内部空間１１内の圧力が変化する。ここで、歪みセ
ンサ２１は、歪み伝播孔１５を介してこの内部空間１１
と接続されている。したがって、歪みセンサ２１の出力
は内部空間１１内の圧力変化に対応したものであり、装
用者の外耳道の変動に対応した信号である。

【００１９】ここで、装用者の外耳道に挿入されたアダ
プタ部１の先端部周面は装用者の外耳道周面に当接して
いるので、内部空間１１には当接している外耳道周面の
変動にともなう変動があらわれる。したがって、歪みセ
ンサ２１ではアダプタ部１の周面が当接している外耳道
周面の変動を検出することができる。このように、歪み
センサ２１で、外耳道の一部の変動ではなく外耳道周面
の変動を検出しているため、アダプタ部１を外耳道に挿
入した向きによって検出精度が変動するという問題が生
じない。また、内部空間１１に封入されている変動伝搬
媒体の変動を検出する構成であるため、外来音等による
外的影響を受けることもなく装用者の発話を精度よく検
出できる。また、歪みセンサ２１は筐体部２内に収納さ
れているため（露出した状態でないため）、歪みセンサ
２１に耳垢が付着したり、人体に直接触れることにより
汚れて検出精度を劣化させてしまうという問題も生じな
い。

【００２０】また、レシーバ２２は導音孔１６を介して
装用者の外耳道に入力された音声信号を空気振動に変換
して放出する。ここで、導音孔１６は、アダプタ部１の
先端部に設けられている内部空間１１にかかることなく
形成しているため、レシーバ２２から放出された空気振
動によって内部空間１１に変動を生じることはない。し
たがって、歪みセンサ２１は、レシーバ２２から放出さ
れた空気振動等による影響を受けることがなく、装用者
の外耳道の変動を正確に検出することができる。すなわ
ち、装用者にレシーバから放出された他人の音声や自己
発話音声を聞かせながら、発話させることができる（同
時通話が可能になる。）。

【００２１】このように、この実施形態の発話検出装置
では、装用者の発話を精度良く検出することができる。

【００２２】図４はこの発明の別の実施形態にかかる自
己発話検出装置の側面図であり、図５は図４におけるＢ
−Ｂ部の断面図である。この実施形態の自己発話検出装
置は、上記した実施形態の自己発話検出装置の構成に加
えて、アダプタ部１の先端部に空気の封入された内部空
間１１と外側とがつながる通気孔３１を形成している点
である。この通気孔３１がこの発明で言う開口部に相当
する。その他の構成については上記した実施形態と同様
である。なお、図中上記した実施形態と同様の構成につ
いては同一の符号を付している。通気孔３１の直径は、
１００〜２００μｍ程度の微小な大きさである。

【００２３】自己発話検出装置は、図３に示すようにア
ダプタ部１を外耳道に挿入すると外耳壁と先端部とが接
触した状態となり、内部空間１１は定常的に圧力を受け
つづけることになる。したがって、歪みセンサ２１の検
出出力にオフセットが存在することになる。そこで、こ
の実施形態では、内部空間１１と外側とがつながる通気
孔３１を形成した。内部空間１１が定常的に圧力を受け
つづけると、内部空間１１に封入されている空気がこの
通気孔３１から徐々に抜けていく。そして、最終的に
は、前記空間１１内の圧力はアダプタ部１が外耳道に挿
入される以前の状態と同等となる。すなわち、アダプタ
部１の挿入により生じた歪みセンサ２１のオフセットを
解消することができる。また、上記したように、この通
気孔３１の直径を１００〜２００μｍ程度の微小な大き
さにしているため、装用者の発話等によって、瞬間的に
圧力が加わったときには、内部空間１１に封入されてい
る空気がこの通気孔３１からほとんど抜けることはな
い。すなわち、内部空間１１は、装用者の発話等により
瞬間的に圧力が加わるときには、密閉された空間として
働く。

【００２４】このように、この実施形態の発話検出装置
は、アダプタ部１を外耳道に挿入することにより生じる
歪みセンサ２１の検出出力のオフセットを解消すること
ができる。したがって、外耳道の変動をより正確に検出
することができる。よって、発話検出装置の信頼性をよ
り一層向上させることができる。なお、この実施形態の
発話検出装置は、上記した実施形態のものと同様の効果
も奏する。

【００２５】また、上記した実施形態では、通気孔３１
を設ける構成としたが、アダプタ部１の先端部の形状を
図６および図７に示すような形状としてもよい。図６は
側面図であり、図７は図６におけるＣ−Ｃ部の断面図で
ある。ここでは、アダプタ部１の先端の端部をえりまき
のように指示体３の周面に巻き付けた形状にしている。
指示体３の周面とえりまき状に形成されたアダプタ部１
の先端の端部とは接触しておらず、１００μｍ程度の隙
間３２があいている。また、この隙間３２を介してアダ
プタ部１に形成されている内部空間１１が外側とつなが
っている。したがって、この隙間３２が上記した実施形
態における通気孔３１と同様の働きをし、外耳道にアダ
プタ部１を挿入したときに生じる歪みセンサ２１の検出
出力のオフセットを解消する。

【００２６】さらに、この発明の別の実施形態について
説明する。図８はこの実施形態にかかる自己発話検出装
置の側面図であり、図９は図８におけるＤ−Ｄ部の断面
図である。この実施形態の自己発話検出装置と図１に示
した自己発話検出装置とが異なる点は、アダプタ部１の
先端部に形成された空気の封入されている内部空間１１
内にリング状の歪みセンサ２１を設けている点、筐体２
内部には歪みセンサ２１の出力信号を処理する歪みセン
サ処理回路３３を設けている点および、歪み伝播孔１５
を利用して歪みセンサ２１と歪みセンサ処理回路３３と
をケーブル３４で電気的に接続している点である。この
ように、アダプタ部１の先端部に形成された内部空間に
歪みセンサ２１を設けても、歪みセンサ２１が直接人体
に触れたりすることがないので、汚れにより装用者の発
話検出精度を劣化させるという問題が生じることはな
い。また、歪みセンサ２１は内部空間１１内の変動を検
出するため、アダプタ部１を外耳道に挿入した向きの影
響を受けることがなく、精度よく装用者の発話を検出す
ることができる。

【００２７】このように、この発明の実施形態にかかる
自己発話検出装置は、遮断された内部空間１１の変位を
検出するようにしたため、装用者の発話による外耳道の
振動を精度良く検出することができ、信頼性を向上でき
る。

【００２８】なお、上記した実施形態では、内部空間１
１の変動を歪みセンサ２１で検出するとしたが、加速度
センサ、振動センサ等の他の種類センサを用いるように
してもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、アダ
プタ部の内部空間の変動は、アダプタ部を外耳道に挿入
した向き等によってほとんど変化しない。したがって、
内部空間に封入されている変動伝播媒体の変動もアダプ
タ部を外耳道に挿入した向きによってほとんど変化しな
い。よって、アダプタ部を外耳道に挿入した向き等によ
って、装用者の発話検出精度が変化することがない。ま
た、内部空間に封入した変動伝搬媒体の変動を検出する
ようにしているため、外来音等による外的影響を受ける
ことなく装用者の発話を検出することができる。さら
に、センサをアダプタ部に露出した状態で設けないよう
にすれば、センサに耳垢等が付着して検出精度を劣化さ
せるという問題も生じない。

【００３０】また、音声信号を空気振動に変換して出力
するレシーバを設けることにより、装用者にレシーバか
ら放出された他人の音声や自己発話音声を聞かせなが
ら、発話させることができる（同時通話が可能にな
る。）。

【００３１】さらに、前記内部空間と外部とをつなぐ開
口部を形成している。ここで、開口部は、発話等による
外耳道の一時的な変動に対しては変動伝播媒体が抜け出
すことがなく内部空間が密閉された空間として働き、内
部空間が定常的に圧力を受けているときに空気等の変動
伝播媒体が徐々に抜け出すような微小な大きさである。
そして、アダプタ部を外耳道に挿入すると、内部空間に
は定常的に圧力が加わり、センサの検出出力にオフセッ
トが生じる。しかし、この開口部から変動伝播媒体が徐
々に抜け出し、アダプタ部の挿入により生じたセンサの
検出出力のオフセットを解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態である自己発話検出装置の
側面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ部の断面図である。

【図３】この実施形態の自己発話検出装置が装用者の外
耳道に挿入された状態を示す図である。

【図４】この発明の他の実施形態にかかる自己発話検出
装置の側面図である。

【図５】図４におけるＢ−Ｂ部の断面図である。

【図６】この発明の他の実施形態にかかる自己発話検出
装置の側面図である。

【図７】図６におけるＣ−Ｃ部の断面図である。

【図８】この発明の他の実施形態にかかる自己発話検出
装置の側面図である。

【図９】図８におけるＤ−Ｄ部の断面図である。

【図１０】従来の自己発話検出装置の側面図である。

【図１１】図１０におけるＥ−Ｅ部の断面図である。

【符号の説明】

１−アダプタ部 ２−筐体部 １１−内部空間 １５−歪み伝播孔 １６−導音孔 ２１−歪みセンサ ２２−レシーバ ３１−通気孔 ３２−隙間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷高 幸司 静岡県浜松市中沢町10番１号 ヤマハ株式 会社内 (72)発明者 大脇 浩 静岡県浜松市中沢町10番１号 ヤマハ株式 会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴムやシリコン等の弾性体により形成さ
   れたアダプタ部を装用者の外耳道に挿入し、外耳道の変
   動を検出することによって装用者の発話を検出する自己
   発話検出装置において、 前記アダプタ部に、空気等の気体、水等の流動性媒体、
   または、スポンジやゴム等の弾性力を有する弾性媒体の
   いずれかを変動伝播媒体として封入した内部空間を有す
   るとともに、 前記内部空間に封入した前記変動伝播媒体の変動を検出
   するセンサを備えたことを特徴とする発話検出装置。
2. 【請求項２】 音声信号を空気振動に変換して出力する
   レシーバを備えたことを特徴とする請求項１に記載の発
   話検出装置。
3. 【請求項３】 前記アダプタ部に、前記内部空間と外部
   とをつなぐ開口部を設けたことを特徴とする請求項１、
   または、２に記載の発話検出装置。